فیزیکدانان آلمانی کوچکترین واحد زمان را اندازه‌گیری کردند

MacTavish · 31/8/19

دانشمندان آلمانی موفق شدند تا تغییرات اتم در سطح زپتوثانیه را اندازه‌گیری کنند. این تغییرات معادل یک تریلیونیوم ثانیه است و به عنوان کوچکترین واحد زمان شناخته می‌شود. اکنون دانشمندان می‌توانند برای اولین بار در تاریخ، کل فرایند گریز الکترون از اتم را بسنجند.

امروزه با توسعه‌ی فناوری‌های نوین، درک انسان از زمان و اتفاقاتی که در اطراف ما رخ می‌دهد، دقیق‌تر از گذشته شده است. محققان موسسه اپتیک کوانتوم مکس پلانک (Max Planck) توانستند در آزمونی فوق‌العاده، کل فرایند گریز الکترون از اتم را اندازه‌گیری کنند. این فرایند با نام اثر فوتوالکتریک شناخته می‌شود و اولین بار توسط آلبرت انیشتین در سال 1905 میلادی ارائه شد. فوتوالکتریک زمانی اتفاق می‌افتد که ذرات نور یا فوتون‌ها به الکترون‌های در حال گردش در اطراف اتم حمله کرده و با آن برخورد می‌کنند.

کوچکترین واحد زمان با اندازه‌گیری اثر فوتوالکتریک در سطح زپتوثانیه به دست آمد

طبق علم مکانیک کوانتوم، کل انرژی ناشی از این فوتون‌ها به وسیله‌ی یکی از الکترون‌ها جذب و یا بین آنها تقسیم می‌شود. تا به الان هیچ‌کس نتوانسته بود تا این فرایند را با جزئیات کامل مطالعه کند، اما اکنون دانشمندان انستیتو اپتیک کوانتوم مکس پلانک آلمان این امکان را فراهم کرده‌اند و با اندازه‌گیری اثر فوتوالکتریک در سطح زپتوثانیه، کوچکترین واحد زمان را به ثبت رساندند.

نتیجه‌ی نهایی این فرایند، ارسال یک الکترون از بندهای اتم‌های آن طی فرایندی بسیار سریع است. تحقیقات پیشین نشان می‌داد که کل فرایند مذکور از شروع تا پایان بین 5 تا 15 اتوثانیه (معادل 10 به توان منفی 18 ثانیه) طول می‌کشد. پیش از این محققان تنها توانایی اندازه‌گیری جزئیات پس از فرار الکترون از اتمش را داشتند.

دانشمندان آلمانی با انتشار طیفی از لیزرها به یک اتم هلیوم موفق شدند تا کل اثر فوتوالکتریک را با دقت زپتوثانیه (10 به توان منفی 21) اندازه‌گیری کنند که کوچکترین واحد زمان شناخته‌شده در تاریخ است.